- 颜晓于;刘宇凡;鲁子洋;张重阳;
针对直线间平行、垂直和斜交的3种位置关系，提出将直线间的位置关系转化为等式约束条件，结合加权整体最小二乘法进行直线拟合。首先，将直线间的3种位置关系表达为直线斜率的关系，对其线性化，得到3种约束模型；其次，根据加权整体最小二乘准则确定附有等式约束的加权整体最小二乘法平差模型，推导其解算方程，并建立平差算法；最后，针对3种约束模型进行拟合实验。实验结果表明：新算法具有可行性，拟合精度较高，且能确保直线间的平面位置关系正确。
2025年01期 v.37;No.173 1-7+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1784K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 马芳兰;朱昶胜;朴世超;
深度知识追踪是实现在线教育个性化的关键技术，但是目前的深度知识追踪模型普遍存在只考虑问题及其结果，忽略了学习者作答结果的其他因素的影响，导致深度知识追踪模型的可解释性差、预测准确率低等问题。因此，提出了一种融合习题难度和遗忘行为的深度知识追踪模型(FDKT-ED),该模型建立在传统DKVMN模型的基础上，综合考虑作答结果和习题难度的同时，优化模拟学习者学习过程，将遗忘这一关键行为考虑在建模过程中。通过对比实验结果发现，该模型一方面提升了学习过程中的可解释性，能够将知识状态的变化展现出来，另一方面将预测结果准确率提升了2%～4%,预测效果提升明显。
2025年01期 v.37;No.173 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 胡璐萍;管声启;王剑楠;吴哲;刘懂懂;
针对钢轨表面缺陷检测精度不足和速度缓慢的难题，提出一种基于改进的YOLOv5s钢轨表面缺陷检测算法。在此算法中，首先在YOLOv5s网络中Bacbone部分内嵌入CBAM注意力模块，它能够有效挖掘钢轨损伤的通道和空间特征信息；同时，采用轻量化的CARAFE模块取代原YOLOv5s网络中Neck部分的传统上采样模块，避免上采样过程中特征信息的丢失，生成更多的细节和平滑的边缘，有效增加模型的感受域，这些优化措施显著提升了模型对钢轨缺陷特征的捕捉力，进而增强了模型的检测精度；其次，通过将YOLOv5s中的CBL模块更换为更加高效的GSConv卷积模块，实现了计算成本的节约和检测速度的提升。实验结果表明：改进后的YOLOv5s对钢轨表面缺陷检测平均精度mAP为90.98%,相比于YOLOv5s提升了2.7%,其中检测摩擦缺陷的平均精度提升了5%,对于疤痕缺陷和裂纹缺陷精度提高了2.3%和0.9%,检测速度提高了7.52帧/s,能够有效解决钢轨表面缺陷检测准确率低及检测速度慢的问题，证明了钢轨表面缺陷检测算法的有效性。
2025年01期 v.37;No.173 16-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K] [下载次数：266 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘尉;夏雪;李舒月;王彧;许子诺;
风资源分布信息在风力发电、可持续发展等领域具有重要价值。以黑龙江西北部23个气象站点在1989—2018年30年间的逐日平均风速数据为基础，依据相关系数与推土机距离(EMD)为聚类指标进行站点分类，并通过F检验确定最佳聚类。对待测点插值时选用适当的类别中的站点，与径向基函数(RBF)插值法相结合，构建基于风速相关性的风速插值模型，并使用均方误差(MSE)和决定系数(R~2),与不同插值模型的插值精度进行评估比较。结果表明：在一定距离范围内，不同站点风速之间的相关性整体随着距离的增大而减小，将构建出的风速插值模型与其他插值模型以及未分组的直接插值方法对比，得出本文所提方法的插值效果较好，插值精度得到提升，平均MSE降至0.157 6 m/s,R~2提升至0.903 9。研究对探索区域风资源分布具有理论和实践意义。
2025年01期 v.37;No.173 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨亦浏;朱永忠;徐薪苡;
生产过程中的数据因受到复杂随机因素影响，呈现高噪声特点，使得传统的质量控制方法难以准确识别和响应，从而误导生产环节的决策。现有的指数加权移动平均(EWMA)控制图虽然能够在一定程度上减少数据中的噪声干扰，但在面对高噪声数据时效果并不理想。为了提高EWMA控制图在处理高噪声数据时的准确性，将变分模态分解(VMD)与EWMA控制图相结合，提出了一种基于高噪声数据的VMD-EWMA控制图。通过VMD方法分解出高噪声数据中的本征模态函数来还原真实的过程特征信息，进而结合EWMA控制图进行异常监控。最后使用仿真验证所提方法的有效性，将VMD-EWMA控制图与奇异值分解和小波阈值去噪结合EWMA控制图后的结果进行对比分析，结果显示VMD-EWMA控制图能够更好地抑制高噪声对过程监控的影响，减少误报和漏报的风险，有较高的应用价值。
2025年01期 v.37;No.173 33-39+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 何敏敏;黄玉龙;
为探究已建盾构隧道在卸压排水条件下的环外注浆渗透扩散规律，根据渗滤效应下浆液渗透扩散路径方程，通过对环外注浆正、负压空间分布的计算，建立了考虑渗滤效应的卸压排水环外半球形渗透扩散理论模型，给出了浆液渗透扩散半径理论表达式，结合相关试验结果进行验证，并分析注浆压力、渗滤系数、注入速率及卸压孔距离对浆液渗透扩散范围的影响。结果表明：(1)考虑渗滤效应的盾构隧道环外注浆渗透扩散模型可较好地描述浆液渗透扩散的空间分布规律；(2)环外注浆渗透扩散半径与注浆压力呈正相关关系，与渗滤系数呈负相关关系，而与浆液注入速率和卸压孔距离无关；(3)环外注浆扩散半径随着注浆时间推移逐渐增大并最终趋于稳定，最佳注浆时间为30～60 min,并且可以通过增大泄水压力进一步提升浆液的渗透扩散范围。
2025年01期 v.37;No.173 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1243K] [下载次数：59 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 汤立峰;
外部基坑上跨盾构隧道施工不可避免引起隧道结构变形，为确保盾构隧道结构的变形稳定，需对其采取针对性的加固措施。以徐州彭祖大道快速化工程上跨2号线区间隧道为工程背景，采用高压喷射注浆(MJS)对隧道周边地层加固及在隧道拱顶设置管幕的保护方案，基于对隧道上方基坑隆起变形及隧道水平、竖向变形实测数据分析，探究加固方案的有效性。结果表明，粉土地层中基坑小净距上跨区间隧道时采用MJS地层加固+管幕工法的加固方案，基坑开挖采取横向分条、纵向分块的方式，基坑底最大隆起变形2.53 mm,隧道最大水平、竖向变形值分别为1.95 mm、3.86 mm,变形值均满足控制值要求。采用有限模型对隧道加固方案计算分析，隧道变形计算结果与实测数据基本一致。不同加固方案结果表明，采用钢管幕的保护措施合理，增大管幕直径可减小隧道隆起变形，但两者并非线性关系，隧道最小隆起值约等于拱顶地层压缩变形值。
2025年01期 v.37;No.173 76-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 3127K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨治军;王永刚;刘泾堂;胡金鑫;邱成虎;
为了研究隧道仰拱参数对二次衬砌结构力学、形变特征的影响规律，建立不同围岩条件下的衬砌荷载-结构计算模型，并进行了衬砌结构受力变形分析。结果表明：隧道净空断面为三心圆时，随着仰拱深度增加，衬砌结构内力(弯矩、剪力、轴力)和变形均逐渐减小，且拱脚处衬砌内力减小幅度最为显著。结合不同仰拱深度条件下衬砌弯矩、剪力的拟合结果，发现三心圆断面仰拱深度在225～235 cm之间(仰拱矢跨比为1/5)时，衬砌结构受力最小。在不同围岩条件下，衬砌结构变形量随着仰拱深度增加而减小，且减小幅度也逐渐变小，发现仰拱结构轴力最大值分布位置与围岩作用条件存在一定相关性。研究结果对隧道衬砌结构设计具有指导意义。
2025年01期 v.37;No.173 85-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 3338K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 黄宇生;韩纪传;危桂林;杨路明;李新志;
为实现西岭隧道节理密集带段落围岩变形的智能预测，确保后续的施工安全，提出了一种基于经验模态分解(EMD)、鲸鱼优化算法(WOA)和时序卷积网络(TCN)相结合的EMD-WOA-TCN隧道节理密集带围岩变形预测方法。利用现场实测的变形数据，结合EMD和WOA对TCN模型进行优化。结果表明：在经验模态分解(EMD)下，WOA-TCN模型相较于TCN模型在围岩变形预测方面的精度更高，该模型不仅能够为隧道工程设计和施工提供科学依据，还能够推动智能预测技术在隧道工程领域的应用，为相关领域的研究提供新的思路和方法。
2025年01期 v.37;No.173 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 2609K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 危桂林;杨路明;黄宇生;韩纪传;李新志;
螺旋隧道不同于直线隧道，受曲率、坡度及其他因素的影响，其通风效果也会有所不同。以韩口隧道为依托工程，采用Fluent数值模拟软件计算并分析螺旋隧道在不同曲线半径、送风速度和不同风管末端距掌子面距离工况下隧道内CO气体的运移规律，将所得结果与现场实验结果相互验证。结果表明，各影响因素对掌子面前方污染物扩散影响排序为：送风速度>风管出口距掌子面距离>曲线半径，在实际工程中，建议风速25 m/s左右(经济性为前提),风管末端距掌子面距离为15 m左右；数值模拟数据和现场实测数据较为吻合，可以较好地反映出数值模拟结果的准确性。
2025年01期 v.37;No.173 100-105+112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2577K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭子飞;
为合理评价隧道仰坡安全性，以仰坡地表变形监测结果为基础，先利用分形理论的V/S分析法开展仰坡安全性初判，即初步判断隧道仰坡的安全状态及变形发展趋势，再利用邻域粗糙集理论、随机森林法和Arima模型构建隧道仰坡变形的误差修正预测模型，并通过变形预测结果评价仰坡安全性的发展趋势。实例分析结果显示：通过V/S分析，得到隧道仰坡变形的Hurst指数均大于0.5,说明其变形呈持续增加趋势，且变形维数D在1.0～1.5之间，可知隧道仰坡目前处于安全状态；经仰坡变形预测，可知隧道仰坡变形仍会进一步增加，并无收敛趋势，与趋势判断结果一致；综合二者结果可知，隧道仰坡目前虽处于安全状态，但其变形趋于不利方向，后期安全性具减弱趋势，应加强监测及支护，以保证隧道进洞安全。
2025年01期 v.37;No.173 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1203K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]